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O que você precisa saber sobre compatibilidade de materiais para moldagem por injeção de vários materiais




A moldagem por injeção de vários materiais é um termo genérico que se refere a qualquer processo de moldagem por injeção em que dois ou mais materiais diferentes são unidos para formar uma única peça plástica. Os tipos mais comuns de moldagem por injeção de vários materiais são sobremoldagem e moldagem por injeção de dois tiros.

A sobremoldagem é um processo que forma um produto unificado a partir de dois ou mais termoplásticos diferentes. Durante este processo, um engenheiro molda um substrato a partir do material rígido sobremoldado e, em seguida, coloca o substrato em uma cavidade sobremoldada em uma ferramenta separada. Em seguida, o material sobremoldado fundido é ejetado para dentro, sobre ou ao redor do substrato. À medida que os termoplásticos esfriam, os materiais tornam-se quimicamente ou mecanicamente ligados – o que confere ao produto final um alto grau de resistência e durabilidade. Embora isso aumente o custo indireto de uma ferramenta, pode economizar uma fortuna ao eliminar a necessidade de um processo de montagem, reduzindo assim os custos de mão de obra e recursos.

Você pode obter muitas das mesmas propriedades usando moldagem por injeção de dois tiros, também conhecida como moldagem por injeção de tiro duplo. A diferença entre sobremoldagem e moldagem em dois tempos é que a primeira é feita com duas ferramentas, enquanto a segunda é feita com uma ferramenta. Durante a moldagem por injeção de dois tiros, o primeiro material é injetado em um molde para criar o substrato, que é então transferido para a outra câmara do molde por uma ferramenta de extremidade do braço após solidificar e esfriar. Depois disso, o molde se abre e o lado com o substrato gira 180° para encontrar a outra câmara do molde. Uma vez que o substrato está no lugar, o bico de moldagem por injeção injeta o segundo material na cavidade, ligando-o ao substrato.

Do ponto de vista geral, a moldagem por injeção de dois tiros é mais cara de projetar e construir, mas é mais rápida e mais adequada para execuções de produção de alto volume do que sobremoldagem. A sobremoldagem requer trabalho manual, pois alguém precisa remover fisicamente a primeira parte do molde e colocá-la no segundo molde, o que é econômico apenas para tamanhos de produção menores.

Como os materiais envolvidos na sobremoldagem e na moldagem por injeção de dois tiros devem ser unidos, os plásticos devem ser compatíveis entre si. A compatibilidade de materiais, que tem suas raízes na compatibilidade química, é uma medida de quão estável é um material quando entra em contato com outro material. Se dois materiais entrarem em contato um com o outro e causarem uma reação química, eles são incompatíveis e não podem ser usados ​​juntos na moldagem por injeção de vários materiais.

Para materiais que não são quimicamente compatíveis, um recurso de fixação positiva ou ligação mecânica é normalmente recomendado. Isso une os dois materiais sem uma ligação química.

Aqui está o que você precisa saber sobre como escolher materiais termofixos de moldagem por injeção com base na compatibilidade do material e negociar outros fatores como atrito, desgaste e adesão:

Considerações importantes para a seleção do material do molde de injeção


Quando se trata de moldagem por injeção de vários materiais, misturar acidentalmente dois materiais incompatíveis pode ser catastrófico. Na melhor das hipóteses, você pode notar um cheiro horrível permeando o chão da sala de produção. Na pior das hipóteses, o barril da sua máquina de moldagem por injeção pode explodir em pedaços. Para evitar resultados adversos, engenheiros e equipes de produto devem escolher as resinas com cuidado e garantir que não haja contraindicações.

Você pode usar um gráfico de compatibilidade de materiais de sobremoldagem como este para verificar se dois de seus materiais em potencial são contraindicados. Como regra geral, os seguintes materiais comuns de moldagem por injeção nunca devem ser usados ​​juntos:

Você pode baixar a tabela completa de materiais de sobremoldagem quimicamente compatíveis para verificar se os materiais desejados são quimicamente compatíveis ou se seriam mais adequados para um recurso de fixação positiva.

Se você estiver usando o mesmo barril e parafuso da máquina para processar duas resinas - mesmo resinas que não devem reagir uma com a outra - certifique-se de desmontar e limpar completamente todas as máquinas antes de retomar o processamento. Mesmo os menores vestígios de materiais termofixos de moldagem por injeção podem causar uma reação.

Como o atrito, a adesão e o desgaste afetam a moldagem por injeção de vários materiais


Tribologia é o estudo do atrito e desgaste que ocorre entre duas superfícies que se movem uma contra a outra, principalmente no que diz respeito a clipes de encaixe rápido ou peças de intertravamento. Para reduzir o atrito e melhorar o desempenho de sua peça final, você deve considerar o desempenho tribológico de seus materiais em potencial, além de sua compatibilidade. Por exemplo, um polímero resistente ao desgaste como o HDPE ou um material liso como o acetal seriam bons candidatos para um clipe de encaixe rápido, porque esses materiais são lisos o suficiente para evitar problemas em partes mais ásperas e são altamente resistentes ao desgaste.

Para reduzir ainda mais o desgaste, os engenheiros devem considerar o uso de insertos de metal em vez de plástico durante o processo de moldagem por injeção de dois tiros. A compatibilidade do material é menos preocupante com pastilhas de metal - você só precisa ter certeza de que uma ligação mecânica sólida será criada quando o plástico for injetado sobre e ao redor da pastilha, o que requer o projeto de um recurso de fixação positivo. Bronze e latão são opções acessíveis, mas tendem a se desgastar com o tempo. Para levar em conta o atrito e o desgaste, reserve um tempo para entender a tribologia e pense em quão bem seus materiais em potencial resistirão ao longo do tempo.

Mesmo que a sobremoldagem e a moldagem por injeção de dois tiros unam quimicamente ou mecanicamente dois materiais, você ainda pode encontrar problemas de adesão, principalmente com TPE. O TPE é um material de moldagem por injeção comum, mas em alguns casos não adere bem ao substrato, o que pode causar descamação, ondulação, desgaste ou delaminação das camadas do material. Se o seu projeto requer o uso de TPE, você pode melhorar a adesão certificando-se de que a sobreposição de plástico fundido não seja muito fina. Se a sobreposição tiver menos de 1/16 de polegada de espessura, o material pode esfriar muito rapidamente para aderir adequadamente ao substrato. Problemas semelhantes ocorrerão se a relação comprimento-espessura não for proporcional.

Você também pode melhorar a adesão, independentemente do elastômero usado, tentando estas dicas:

Seleção de material de molde de injeção mestre com Fast Radius


A moldagem por injeção de vários materiais é um excelente processo de fabricação para a construção de peças duráveis ​​que não se separam com o tempo. No entanto, você não pode usar apenas dois termoplásticos para o processo de moldagem por injeção de dois tiros. A compatibilidade do material de moldagem de dois tiros e fatores como adesão, atrito e desgaste introduzem camadas adicionais de complexidade na seleção do material. Um parceiro de fabricação experiente como o Fast Radius pode desmistificar todo o processo, simplificar a seleção de materiais, otimizar projetos de peças e acelerar a produção.

Se você tiver mais dúvidas sobre a compatibilidade do material para sobremoldagem ou moldagem por injeção de dois tiros, entre em contato com os projetistas da Fast Radius hoje. Nossa equipe de design tem anos de experiência ajudando as equipes de produto a escolher o material certo para seu próximo projeto. Vamos fazer algo incrível juntos.

Para saber mais sobre os serviços de moldagem por injeção ou explorar outros guias de seleção de materiais, confira mais artigos no centro de recursos Fast Radius.

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